米/米?分。
32 正常情况下,送风强度应在120~110米/米?分之间
325.1.2 合理的熔化强度
冲天炉熔炼的另一个主要工艺参数是熔化强度。在正常 情况下,熔化强度应在7~10吨/米2?时范围。
5.1.3 合理的底焦高废
所谓底然高度是指炉子第一排风口中心线至底焦顶面的距离。此值的大小对冲天炉熔化有直接的影响,如果底焦太高,铁水温度提高不多,熔化率就会降低。这是由于底焦太高,当金属料下降到底焦面上时,铁料温度还较低而不能熔化,要等过量
焦炭烧掉后,铁料继续下降,才能熔化。另外,底焦太高,还会造成炉气中一氧化碳含量的增加而加大热损失。如果底焦太低,铁料熔化后,过热路程短,因而使铁水温度降低。同时,在底焦很低的情况下,会使铁料在氧化区熔化,造成严重氧化,而发生事故。
因此底焦高度应使底焦顶面较炉壁开始侵蚀的平面高出100~200毫米,在开炉过程中,底焦在不断地燃烧消耗,为保持底焦高度基本不变,则需要加入层焦不断地补充。如果底焦消耗量与层焦的补充量大体相等时,底焦面将基本上保持不变。如果补充量不足,则随着熔化时间的延长底焦面将下降,从面造成铁水温度的降低和铁水的大量氧化。反之,如果补充量大于消耗量,则底焦面将高出熔化区顶面,这样就使铁料的熔化时断时续而降低了熔化率,同时也降低了焦铁比。适当的层焦应根据焦炭质量、铁水温度和溶化率来确定。
5.2 熔炼前的准备
在冲天炉的实际熔炼过程中,炉前质量的控制主要有新原材料的试用,熔铁顺序的安排,交界铁水的处理,炉前化学成分的控制等。
5.2.1新原材料的试用
每当有新产地的原料,要正式投入使用前,必须进行试用。也就是在熔炼开始的一两批中,用新产地的原料按所需的铸铁级别进行配料。出铁时,在炉前观 察铁水槽中的火花形状与数量,观察三角试片的白口深度,浇注试块,以测定机械性能,并对这些资料做好记录,然后进行分析新产地的原料所得到的火花形状,数员、白口深度和机械性能是否和原估计大致相同,以便确定能否使用或采取何种措施。
5.2.2 熔铁顺序的安排
就铁水温度而言,熔炼开始时温度逐渐上升,在熔化中期温度最高,而到后期
则有所下降。因此,低牌号的铸铁因流动性比较好,浇注温度允许低一些,故都安排在前期熔化。高牌号铸铁由于流动性差,饶注温度要求较高,因此大多安排在熔炼的中期或者后期熔化。
5.3 炉前质量的控制
5.3.1 根据铁水火花判断铁水质量
出铁槽中铁水的火花越多,说明铁水中碳、硅含量越。
低,锰量越高,三角试片的白口深度越大,硬度越高。具体分析有:
第一种是暗红色的流线型火花,它飞的比较高,这种火花越多、越长,飞的越高,则表示铁水中的含碳量越低。
第二种是亮白色的团絮状火花,这种火花越多、越大,飞的越高,则表示铁水中的含硅量越低。
第三种是细小的针状火花,它很亮,飞的很低,在出铁口周围,这种火花越多表示铁水中的含锰量越高。
5.3.2 根据三角试片判断铁水质量
三角试片尖端与底边的厚度不同,因而冷却速度不一样,它的断面组织也就不一样。根据断面组织情况可以迅速地判断铁水的化学成分和机械性能。如表5-1 表5-1 三角式样的尺寸 H(毫米) B(毫米) 25 12.5 50 25 70 35 100 50 5.3.3 根据炉渣的颜色判断铁水质量
用铁棒将炉渣拉成细丝,在阳光下,观察其颜色,如炉渣呈淡绿色玻璃状,且流动性很好,说明炉子熔化正常。如呈深黑色,坚实致密而且很重流动性就差,说明炉温低,风量大,有氧化情况,要及时补加焦炭,降低风量。如炉渣呈深黑色,轻而发泡,则说明炉温低,氧化严重,风量过大,熔剂太少,要立即追加焦炭,降低风量,增加石灰石用量。如炉渣呈灰白色石头状,重而粘稠,则说明石灰石用量太多,使炉壁侵蚀严重,必须减少其用量。
5.3.4 打炉前料住高度的判断
打炉前期随着熔化过程的进行,料柱降低,料口开始出观蓝色火焰,然后火焰由蓝变成暗红色。随着炉料的继续下降,暗红色的火炮焰变为红色,这时炉料大约还剩—半左右。随着时间的推移,火焰逐渐变亮而发白,并有火花出现,这时炉料约还有三分之一。随后,火花逐渐变多,火光更亮,这时炉料还剩1~2批左右。在火花大量出现之后,开始逐渐减少,最后消逝,而火光也逐渐暗淡下来,
达时炉料已全部熔化。
5.4 冲天炉熔炼操作
冲天炉的操作主要包括修炉、点火、装料、开炉熔炼和停风打炉几个方面,现分别叙述如下:
5.4.1 修炉
冲天炉在每次熔炼之后,熔化带以下特别是风口区受到很大的侵蚀,过桥、前
炉和出铁口等处也由于受到铁水和熔渣的冲刷,形状和尺小将发生改变。因此,必须进行修理。修炉的材料用耐火砖和耐火泥。修炉的耐火材料一般是用50%~60%的石英砂和40%~50%的耐火泥加适量的水搅拌而成。为了混合均匀,最好用拌泥机搅拌,并在加水前干混3~5分钟,加水后湿混6~7分钟使之充分均匀方可。修炉时必须保证冲天炉和前炉的直径、风口的大小位置、形状和出铁口、出渣口的大小、形状的正确性。
5.4.2 点火
在熔化开始前两小时进行点火。先从加料口装入木刨花然后加入木柴和40%的底焦,再从点火洞塞入点燃的油棉纱将木柴点燃。这时把风口全部打开,自然通风,让底点着,待全部烧红后再加入50%的底焦,之后即可鼓风10分钟左右待全部烧红后停风,然后从风口中将底焦捣实,测量底焦高度并用余下的10%的底然来调整底焦高度,使之达到规定要求如果底焦高度不足,必须补加。点火后操作者应注意不能为在加料口处浇油,以防发生意外。
5.4.3 装料
核实好底焦高度后即可进行装料。首先在底焦面上加入不少于批料熔剂量两倍的熔刘,以便与底焦中的灰分造渣。然所加入铁料、焦炭和熔剂。熔剂应加在炉子的中心以减少它对炉衬的侵蚀。所行加入炉中的原材料的块度都应符合要求以避免产生故障。为了提高铁水温度、减少氧化和使熔化过程稳定正常,炉料应尽量保证清洁。加料的数量要尽量保证均匀。这是整个熔炼过程中极为重要的,不然就不能获得合格的比学成分。批料要加到加料口下沿为止。
5.4.4 鼓风熔炼
炉料续满后。经过半个小时的闷炉,使炉料得到稍微预热后即可正式鼓风进行熔炼。在送风并待鼓风机运转正常后再关闭风口。这时前炉中的出铁口和出渣口暂不关闭,保持开启状态.以便使冲天炉的部分炉气从前炉通过,以便加热过桥、前炉和出铁口、出渣口,使第一次出铁不致发生团难。
在熔炼过程中要经常从窥视孔中观察炉内情况。如果风口处发白发亮,则说明底焦法燃烧较好、炉温较高。如风口发暗红.则说明底焦燃烧较差,温度不高。
如在风口处发现结渣观象时,应及时捣通,以保证均匀地进风和炉料的顺利运行。但不能同时清理两个风口,以便于保证正常的送风量。
在熔化过程中,发生事故或暂时需要将炉子的熔化率降低时,应尽量不采取中间停风的办法。因为中间停风会降低铁水温度,严重时会使炉子冻结。可以用多加焦炭降低炉子熔化率的办法来解决。实在不行要停风时,应将前炉内的铁水和熔渣全部放尽,并开放出铁口,等恢复送风后出铁口流出铁水时再堵塞。这样做可以避免出铁口堵死。同时还必须将全部风口关闭,以免白然进风造成白熔而使过桥冻结。
在熔炼过程中,炉料要始终保持规定料面的高度,做到料伙稳定,这对于熔化的正常进行是很重要的。
5.4.5 停风打炉
铸件全部浇注完毕后即可停风打炉。在停风后,先把剩余的铁水和炉渣全部放出,再检查炉底地面及周围是杏干燥.必要时铺上干砂,以免铁和水接触引起爆炸而造成事故。此外,打炉时必须注意保护炉腿以免受热变形。因此打护后应将余焦余铁迅速扒出炉底,喷水冷却使焦炭和铁块熄灭。打炉时,为了安全起见,非有关人员应远离冲天炉。
5.5冲天炉判断、常见故障排除
在冲天炉熔炼的过程中,由于各种原因,往往会发生各种故障,使得熔炼不能正常进行。这就要求我们掌握各种可能出现的故障,了解它们的特征、产生的原因及预防和消除方法,以便尽量避免和及时排除,使熔炼得以正常进行。如下表5-2
表5-2 冲天炉判断、常见故障排除 1. 随着熔化的1. 炉料块度太1. 减小炉料块1. 发现上搭棚 进行,炉料大,长度超度,不能超时,立即停 平面不见下过路径的三过炉径的三风,有时只 降, 分之一, 分之一, 要一停炉料 2. 炉内废气温2. 炉壁修理不2. 认真修理炉就会下落, 度升高, 平整,光滑壁,保证光2. 或者增加炉 3. 在炉料平面面有凹凸不滑平整, 料以炉料的上部搭棚 不变时,风平处, 3. 适当减少批冲击力和重压降低。 3. 每批料层太料厚度。 力使搭棚消厚。 除, 3. 使用铁杆,捣料,使炉料松动下落。 下部搭棚 1. 随着熔化的1. 金属炉料块进行,炉料度太大,或平面不见下夹砂锈蚀严降, 重, 2. 熔化率突然2. 焦炭中碎末降低, 较多, 3. 在装料平面3. 熔剂碎末较不变时风压多,或混有增高。 较多的脏物。 1. 金属炉料块度不能太大,并应尽量保证铁料的清洁, 2. 焦炭和熔剂不应有粉末及脏物, 3. 要尽量避免上搭棚现象。 炉衬烧蚀 出铁口不通 1. 熔化带炉衬 的砖砌得不 牢, 2. 搪炉材料修 的不紧实, 炉壳发红,并可3. 耐火砖及耐能有局部烧穿火材料的耐现象。 火度不够, 4. 熔剂用量太大,或者在炉中分布不均匀, 5. 空气在炉中分布不均匀。 1. 铁水温度较 低, 2. 堵孔不正 确,没有把 出铁口的全在出铁口内能长都用泥塞发现红热的,但住 已凝固的铁水 3. 出铁口修的不正确,出铁口太长,太细,圆角太小 1. 过桥直径修 的不符合要当把前炉出铁求, 口和出渣口打2. 焦炭块度不1. 严格按工艺要求修炉,保证质量, 2. 耐火材料的耐火度要符合要求, 3. 采用合理的熔剂用量,操作时将熔剂加在炉子中心, 4. 改变送风方式使空气分布均匀。 1. 适当增加焦炭和熔剂, 2. 清除风口处熔渣,保持风口通畅, 3. 下部搭棚是比较难处理的故障之一,如不能消除,就要打炉,以免形成凝固块。 消除方法是在炉壳上浇水,冷却,但要设法使冲天炉下部不积水,如发现有局部烧穿现象,可用泥塞头堵塞。 1. 设法提高铁1. 细心的凿穿水温度, 出铁口,但2. 前炉要充分不能凿的太烘干,预热, 大,使堵孔3. 出铁口修理工作困难, 要符合图纸2. 凿不穿时,规定的要可用氧气烧求, 穿。 4. 要严格操作做到正确堵孔。 1. 过桥按图纸将前炉出铁口要求修理,上端的孔洞打保证尺寸的开,用铁棒反复准确, 拉捅过桥清除